一则电梯停电自动平层装置启动后异常停止的故障案例

本文刊登于2026年第3期
作者信息：李 泽/ 陕西省特种设备检验检测研究院
[摘要] 在电梯供电异常时，停电自动平层装置为电梯紧急供电，驱动轿厢就近平层并开门释放被困乘客，保障乘客安全。介绍了一则电梯停电自动平层装置启动后异常停止的故障案例，通过对机房环境参数、曳引机状态、制动器性能、导轨与导靴及停电自动平层装置进行多维度检查，确定了故障的直接原因，即：电池容量衰减导致其开路电压骤降至停电自动平层装置的最低工作电压以下。最后，针对案例中的故障提出短期改进、长期优化两方面的应对措施，包括更换电池、降低接线端子电阻等短期改进措施，以及增加浮充温度补偿、完善平层逻辑、完善维保检测标准、提升维保人员能力等长期优化措施。
[关键词]电梯停电自动平层装置；异常停止；故障诊断；电池；维保要求

在电梯供电异常时，停电自动平层装置可为电梯紧急供电，驱动轿厢就近平层并开门释放被困乘客，保障乘梯安全[1]。停电自动平层装置依靠电池实现驱动功能，因此电池状态对保障停电自动平层装置的可靠性至关重要。当前维保人员对停电自动平层装置电池的维保多侧重对电池电压的检测，缺少对内阻、容量等指标的检测，不能掌握电池衰减情况，也未结合停电自动平层装置的使用工况与使用环境对电池进行评估，无法确保停电自动平层装置完成平层动作。在本文中，笔者分析一则停电自动平层装置启动后异常停止的故障案例，通过多维度诊断揭示故障原因，提出短期改进与长期预防方面的应对措施。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

1 案例概况

在某住宅小区，一台乘客电梯搭载7名乘客从地上10层出发前往地上1层和地下2层停车场。电梯下行至5层与4层之间主电源突然断电，30 s后电梯停电自动平层装置启动，轿厢开始自动向5层平层。停电自动平层装置启动约17 s后自动停止运行，此时轿厢距地上5层的楼板约0.5 m。可见，停电自动平层装置发生了故障。救援人员赶到后，通过手动盘车释放被困乘客。这次故障未造成乘客伤亡，但产生了一定的不良影响。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

该电梯于2019年7月投入使用，额定载重量为1 050 kg，额定速度为2.5 m/s，可停靠地下2层至地上17层，截至该故障发生时，该电梯已累计运行约61 000 h。维保人员对该电梯每半个月进行一次维保，最近一次维保时间为故障发生前10天，维保报告显示该电梯各部件状态正常。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

2 案例中故障的诊断过程与诊断结果

为揭示停电自动平层装置启动后异常停止故障的原因，笔者从外部环境、设备本体、电气系统等层面进行了多维度诊断，具体诊断过程与诊断结果如下。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

1)检查机房环境参数。经测量，机房温度为2 ℃，符合机房温度为0～40 ℃的要求；机房相对湿度为52%，无电路短路风险；机房内无粉尘、腐蚀性气体。因此，可排除外部环境因素导致该装置启动后异常停止。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

2)检查曳引机状态。拆解曳引机端盖后，观察曳引机内部，齿轮啮合无磨损、无卡滞迹象，轴承润滑油未变质；徒手盘动曳引轮时，曳引轮转动顺畅，无异常阻力；使用扭矩测试仪测量曳引机输出扭矩，测量结果与曳引机额定输出扭矩(280 N·m)的偏差小于3%。可判定曳引机无机械故障。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

3)检查制动器性能。经测量，制动器抱闸间隙为0.3 mm，符合制动器抱闸间隙范围为0.2～0.5 mm的要求。通电后，制动器抱闸释放及时，无延迟或卡顿；断电后，制动器抱闸闭合紧密，使用拉力计测量抱闸制动力为15 kN，满足电梯额定载重量下的制动要求。因此，可排除制动器故障导致该装置启动后异常停止。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

4)检查导轨与导靴。对轿厢导轨进行了检查，导轨表面无划痕、变形，导轨接头处平整无台阶；导靴衬套磨损量为0.2 mm，低于0.5 mm的更换阈值，且导靴润滑良好。轿厢运行无卡阻。因此，可判定导轨与导靴未对该装置平层过程形成干扰。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

5)检查停电自动平层装置。停电自动平层装置的控制电路如图1所示[2]。①检查该装置的线路连接状态，主要包括该装置内部和外部线路接头，未发现松动、氧化现象。②使用万用表检查线路是否存在断点，所有回路导通电阻均小于0.5 Ω，说明无线路断点，可排除线路连接问题导致的信号中断。③对停电自动平层装置控制模块进行检查，目视检查电路板，未发现烧蚀、电容鼓包等现象。④通过可编程逻辑控制器(PLC)读取控制模块内部程序，发现自动平层逻辑无篡改、无丢失，且在模拟平层指令时控制模块能够正常输出曳引机驱动信号。因此，排除控制模块故障。⑤对停电自动平层装置的电池进行检测。该装置采用6节12 V/20 Ah的铅酸蓄电池供电。对电池内阻、容量、开路电压进行了检测：测得电池内阻为124.57 mΩ，而新电池内阻仅为(84±6) mΩ，该装置电池内阻显著增大；电池容量为4.87 Ah，衰减率达75%以上；对电池放电13 min后，电池开路电压骤降至63 V以下(该装置的最低工作电压为63 V)。检测完成后拆卸电池正极板，发现电池已严重老化，活性物质已脱落[见图2a)]；负极板上覆盖一层PbSO4[见图2b)]，覆盖了原有活性物质，因此电池无法持续为该装置平层动作提供电力支撑。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10845.html

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经多维度诊断，确定电池容量衰减是导致停电自动平层装置启动后异常停止故障的直接原因。当该装置启动后驱动轿厢自动平层时，因电池容量衰减，无法提供曳引机所需的稳定电压。电池开路电压在10 s内由72 V降至63 V，低于该装置的最低工作电压，导致该装置启动后异常停止。

3 案例中故障的原因

结合故障诊断结果及电梯设备特性，笔者从设备本体、维护管理、环境适配3个层面剖析停电自动平层装置启动后异常停止的原因。

1)设备本体层面。该电梯的停电自动平层装置采用免维护铅酸蓄电池，电池设计使用寿命为2年。自该电梯投入使用以来，维保人员每2年更换1次电池，至该故障发生时，最后一次更换的电池已运行1年8个月，该电池在长期浮充运行过程中已发生不可逆的化学衰减。铅酸蓄电池的化学衰减机理有两点：1)SO42-离子在负极板表面沉积形成PbSO4结晶，导致极板有效反应面积减小，充放电效率下降[3]。2)电池在充电过程中会产生微量H2和O2，加速电解液水分流失，使电池内阻增大[4]。除此之外，该装置启动时轿厢所处的位置距离4层不足1 m，而平层程序却选择了向更远的5层平层。这说明该装置的平层逻辑是比对对重的重量与轿厢的重量(含负载)大小，谁轻就让谁向上移动，未考虑平层行程，以实现能耗最低。

2)维护管理层面。维保人员虽然按照TSG T5002—2017《电梯维护保养规则》的要求对该电梯每半个月进行一次定期保养，但却疏漏了停电自动平层装置，导致该装置的电池长期处于浮充状态。另外，维保内容也仅限于断电功能检测，未对电池内阻、容量等指标进行检测，因而无法通过指标变化情况判断电池衰减情况，错失了早期干预的机会。同时，现行的判定电池的标准之一是空载状态下电池开路电压低于63 V。该判定标准未考虑对电池输出能力要求更高的半载或满载工况，对电池的安全评估不足。

3)环境适配层面。虽然停电自动平层装置的电池的选型与电梯额定参数相匹配，然而在停电自动平层装置启动后，电池需短时间内为曳引机提供较大的电流。铅酸蓄电池在大电流放电工况下，内部化学反应若不充分，实际可用容量会低于标称值。同时，该装置所在机房的温度波动范围较大，夏季可高达50 ℃以上，冬季可低至-10 ℃，故电池需配备浮充温度补偿功能。否则夏季高温导致电池过充，加速电池内部的自放电与栅极腐蚀，使电极板表面活性物质机械强度下降甚至松动、脱落；冬季低温则导致电池容量无法充满，加剧电池容量的衰减。此外，机房内的设备在运行中会产生持续的轻微振动，这将加速电池正极板表面的PbSO4和电池负极板上海绵状的Pb脱落，进一步降低电池容量。

4 针对案例中故障的应对措施

针对该案例中的故障，建议该小区物业服务企业、电梯维保单位从短期改进、长期优化两个方面采取应对措施，以解决问题并预防同类故障复发。

1)短期改进方面。建议立即对该小区内所有同批次电梯的停电自动平层装置的电池进行普查，若发现电池容量低于额定值的60%，则需更换为全新的同规格的电池，以确保该装置电源的正常供应。同时对所有停电自动平层装置电池接线端子进行打磨、除锈并涂抹导电膏，以降低接触电阻。此外，对所有电梯的停电自动平层装置进行3次模拟电网断电检测，确认该装置能够稳定完成平层动作。

2)长期优化方面。首先，建议联系电梯制造单位为停电自动平层装置加装浮充温度补偿功能，并更新平层逻辑。当机房温度波动较大时，停电自动平层装置可自动调整充电电压，防止电池过充或欠充，从而降低电池容量的衰减速度。在平层逻辑上，增加平层方向自动判断程序，在选择平层方向时结合对重与轿厢的重量差与平层行程，优先选择能耗最低的平层路径。同时，修订电梯维保作业指导书，将对电池的检测要求从“每半月进行1次电压检测”修订为“每月进行1次电压检测，每季度进行1次容量检测，每半年进行1次内阻检测”。每次检测后，维保人员需填写并归档“电池健康检测报告”。此外，电梯维保单位应组织维保人员参加“蓄电池检测与维护”专项培训，内容涵盖电池衰减原理、电池容量/内阻测试仪操作方法、电池更换流程及安全事项。培训后需进行实操考核，只允许考核合格者上岗，确保维保人员具备电池早期隐患的识别与处置能力。

5 结语

本文中电梯停电自动平层装置启动后异常停止的故障案例，暴露出电梯维保中对电池的检测存在疏漏，对电池寿命的管理存在缺失，停电自动平层装置工况适配性不足等问题。这给电梯维保人员和使用管理人员提出了警示：需要从被动维保转向主动预防，避免因小部件隐患引发大的事故。笔者针对该案例中的故障提出了短期改进、长期优化方面的应对措施，不仅解决了停电自动平层方面的故障，更从技术升级、检测标准及人员能力层面建立了预防机制。未来随着物联网、智能检测技术在电梯领域的应用，电梯制造单位在电梯设计时可增加对停电自动平层装置状态的监测功能，以便对停电自动平层装置的故障进行早期预警和精准处置，为电梯平层提供更可靠的安全保障。

[参考文献]

[1] 秦应鹏，车刚，侯振宁. 电梯自动救援操作装置的原理与应用[J].中国电梯，2022，33(12)：37-39.

[2] 胡远全，刘芝兰. 电梯停电自动平层装置的结构原理及检验要求[J].中国电梯，2022，33(5)：51-53，56.

[3] 陈传敏，王妍洁，陈若希，等. 变电站铅酸电池的失效及综合修复[J].电池，2024，54(1)：52-56.

[4] ALBERS J.Heat tolerance of automotive lead-acid batteries[J].Journal of power sources，2009，190(1)：162-172.

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